Pomodoro Analyzer: un'applicazione software utili per raccogliere i dati morfologici e colorimetriche precise e dettagliate di oggetti bidimensionali

Per utilizzare l'analizzatore di pomodoro. I frutti di pomodoro vengono preparati e tagliati per raccogliere immagini digitalizzate. Il frutto viene posizionato sullo scanner con i lati tagliati rivolti verso il basso e scansionato per ottenere un'immagine JPEG.

Successivamente, le immagini vengono visualizzate e analizzate nel software dell'analizzatore di pomodoro. Tutte le misurazioni della forma dei frutti sono calcolate in base ai confini dei frutti riconosciuti dal software, mentre il modulo di test del colore è progettato per quantificare i parametri di colore all'interno dei confini. Infine, i dati vengono esportati in un file Excel in modalità batch con più di 100 immagini contemporaneamente o come immagini singole.

Ciao, sono Estevan Dena e faccio parte della facoltà del Dipartimento di Orticoltura e Scienze delle Colture dell'Ohio State University. Sono Matthew Robbins e lavoro presso il Francis Lab del Dipartimento di Orticoltura e Scienze delle Colture dell'Ohio State University. Sono Gu Rodriguez del Oggi ti mostreremo una procedura per raccogliere e analizzare i dati di forma, dimensione e colore del frutto del pomodoro utilizzando l'analizzatore di pomodoro.

Usiamo questa procedura per studiare la morfologia e il colore del frutto del pomodoro, quindi iniziamo. L'analizzatore di pomodoro, abbreviato TA, è un programma software che misura 37 attributi relativi alla forma bidimensionale e può anche acquisire dati di colore in RGB e lo spazio colore della lastra universale stella L, stella A, stella B, lastra universale in modo semiautomatico e riproducibile. Qui l'AT viene utilizzato con immagini scansionate di frutta di pomodoro.

Per iniziare questa procedura, assicurati che la frutta sia pulita e asciutta. Se il frutto è carnoso, assicurati che non sia troppo maturo perché l'ammorbidimento potrebbe causare la deformazione della forma durante il taglio del frutto. Per misurare il grado di appiattimento o allungamento di un frutto e per tutti gli attributi ad eccezione di quelli della categoria della sezione latitudinale, utilizzare un coltello seghettato o una nuova lama di rasoio per tagliare il frutto longitudinalmente attraverso il centro per misurare lo spessore della pericarpa e per tutti gli attributi della categoria della sezione latitudinale, così come alcuni sotto la misurazione di base e il morph tagliano il frutto trasversalmente.

L'analisi del colore può essere applicata alla frutta tagliata longitudinalmente o trasversalmente, nonché ad altre sezioni progettate per evidenziare caratteristiche specifiche. Infine, asciugare la parte interna della frutta tamponando con velina o carta assorbente. Se il frutto è molto succoso, il frutto tagliato è ora pronto per la raccolta delle immagini.

Per un'analisi ad alta produttività, è essenziale scansionare la frutta di una sola pianta o genotipo alla volta e scansionare la frutta tagliata longitudinalmente o trasversalmente, ma non una miscela di entrambi nella stessa scansione. Iniziare posizionando la frutta tagliata sullo scanner con il lato tagliato rivolto verso il basso con attenzione e precisione. Posizionare i frutti sullo scanner vicini ma senza toccarli.

Migliore è l'allineamento degli oggetti con spazi vuoti minimi tra di loro, minore è la necessità di regolazioni manuali con software di imaging come Adobe Photoshop. Prima di analizzare la frutta in ta, posizionare un righello sopra la frutta utilizzata per verificare che sia stata selezionata la risoluzione di scansione corretta, che è importante per la misurazione accurata degli attributi della frutta. Posiziona un'etichetta sotto il frutto per verificare che il nome del file sia corretto.

Poiché il software TA utilizza la risoluzione dell'immagine per misurare con precisione le dimensioni, la selezione corretta della risoluzione di scansione è importante di norma per oggetti compresi tra uno e otto centimetri. Scansiona a 300 DPI per oggetti di dimensioni superiori a otto centimetri. Scansione a 100 DPI e scansione a 750 DPI o superiore per oggetti molto piccoli come i semi.

Per l'analisi in batch in cui la dimensione dei frutti non è molto variabile tra le diverse piante, selezionare un'impostazione di risoluzione dello scanner per tutte le immagini da raccogliere per lo stesso esperimento. Impostare inoltre la dimensione dell'immagine di output al numero massimo di colori disponibile nel software dello scanner. Crea uno sfondo scuro per gli oggetti posizionando una scatola di cartone sopra o sopra lo schermo dello scanner.

Uno sfondo nero o molto scuro impedisce la formazione di ombre che interferiscono con l'analisi. Uno sfondo bianco causerà l'arresto anomalo del TA poiché è ottimizzato per l'uso di uno sfondo scuro. Anche la riflessione della luce e lo sfondo possono essere riconosciuti dalla scansione del software.

Il frutto dopo la scansione iniziale ha ritagliato l'immagine prima di salvarla per evitare grandi spazi vuoti. Se l'immagine non viene ritagliata in questa fase, deve essere ritagliata utilizzando un software di imaging come Adobe Photoshop prima dell'analisi con ta. Salva l'immagine scansionata come file JPEG per l'analisi del colore, che comporta la traduzione dei valori RGB in L star, A star e B star calibra lo scanner utilizzando un color checker precedentemente preparato.

Qui viene utilizzato un color checker personalizzato che rappresenta la gamma di colori nelle immagini di interesse. È possibile utilizzare anche un color checker standard. Scansiona il color checker durante la scansione dei frutti.

Salva la scansione del color checker nella stessa cartella dello scanner di immagini della frutta. La calibrazione è necessaria perché gli scanner possono differire nel modo in cui acquisiscono e interpretano. La calibrazione del colore RGB consente la conversione in spazio colore universale, procedendo all'analisi dell'immagine.

Tomato analyzer versione 2.200 richiede un sistema operativo Windows versione 2000 o superiore e può essere scaricato dal nostro sito web. Sullo stesso sito web sono disponibili anche un manuale utente e il manuale di prova del colore per assicurarsi che le immagini originali vengano salvate nella stessa cartella delle immagini regolate prodotte dall'applicazione TA. Posizionare la cartella con le immagini originali sul disco rigido e non nella cartella Documenti o su un server remoto.

Avvia il programma TA. Per prima cosa impostare il DPI e le unità di misura nel menu delle impostazioni selezionando DPI dello scanner. L'impostazione DPI deve essere la stessa dei file immagine in modo che le misurazioni delle dimensioni siano accurate.

Le unità utilizzate nella finestra di dialogo determinano le unità per l'output dei dati. Nella stessa finestra di dialogo, regolate la luminosità, se necessario, quando gli oggetti sono relativamente scuri. Quindi, selezionare gli attributi da misurare dal menu delle impostazioni selezionando la misurazione salvata.

Gli attributi sono raggruppati in 10 categorie, dalla misurazione di base alle metriche morpho. È possibile selezionare o deselezionare singoli attributi o un intero gruppo di misura facendo clic sul gruppo o sull'attributo. Tutti gli attributi di un gruppo di misure possono essere visualizzati facendo clic sul segno più.

Gli attributi selezionati vengono visualizzati per categoria nella finestra nell'angolo in basso a destra dello schermo. Dopo aver impostato la risoluzione di input e le unità di output e aver selezionato gli attributi da analizzare, fare clic sul pulsante Apri immagine e selezionare il file immagine. Dalla finestra di dialogo pop-up, l'immagine selezionata verrà visualizzata nella finestra di sinistra.

Per analizzare l'immagine aperta, fare clic sul pulsante Analizza. Al termine, il perimetro di ogni frutto viene evidenziato con la linea gialla e i dati vengono visualizzati nella finestra dati in basso a destra. Si noti che i dati per il colore non vengono visualizzati in questa finestra.

Il software deseleziona automaticamente oggetti molto grandi o piccoli, come un righello o un'etichetta. Gli oggetti deselezionati vengono evidenziati con una linea blu. Utilizzare il righello per assicurarsi che le unità e la risoluzione siano state selezionate correttamente.

Confrontando con le misure di altezza e larghezza, è possibile deselezionare altri frutti facendo clic con il pulsante destro del mouse solo sulla loro immagine. Gli elementi evidenziati in giallo vengono visualizzati nella finestra dei dati, mentre gli elementi esportati evidenziati in blu non vengono inclusi nelle analisi. I singoli oggetti possono essere visualizzati nella finestra in alto a destra facendo clic con il pulsante sinistro del mouse su di essi.

I dati nella finestra dati in basso a destra corrispondono a un particolare oggetto nell'immagine e vengono visualizzati nello stesso ordine degli oggetti nell'immagine. La prima riga visualizza i valori dell'oggetto nell'angolo in alto a sinistra e l'ultima riga dei dati visualizza i valori dell'oggetto nell'angolo in basso a destra dell'immagine. Oltre a cliccare su un frutto, per evidenziare la riga di dati corrispondente, è possibile cliccare su una riga per visualizzare il frutto corrispondente nella finestra in alto a destra.

Facendo clic sulla scheda degli attributi nella finestra in basso a destra, è possibile visualizzare come viene misurato l'attributo per ogni particolare frutto. Ad esempio, cliccando sull'angolo dell'estremità distale, verranno mostrati gli angoli sul frutto nella finestra di sinistra che verranno misurati dal software. Questa funzione è molto utile quando si identificano oggetti che richiedono una regolazione manuale.

Per misurazioni più accurate, un clic sul pulsante rivisto mostra le regolazioni manuali che possono essere effettuate nell'applicazione. Di seguito sono riportate alcune delle regolazioni manuali più utilizzate. Innanzitutto, fai clic con il pulsante sinistro del mouse su un oggetto nell'immagine della finestra di sinistra se necessita di una regolazione manuale.

Se il limite deve essere regolato, regolare prima questa funzione, selezionare il limite. Dal menu a discesa del pulsante modificato, selezionare la posizione del contorno da modificare facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sul punto iniziale e sul punto finale del contorno errato. Di conseguenza, il limite delimitato verrà rimosso.

Per aggiungere un nuovo contorno, fare clic con il pulsante sinistro del mouse dal punto iniziale verso il punto finale, continuare a fare clic per seguire il contorno desiderato. Per confermare il nuovo contorno, premere il tasto Invio. In caso contrario, premere il tasto Esc per annullare l'operazione.

Gli oggetti che richiedono la rotazione dovranno essere regolati dopo il confine, ma prima delle restanti regolazioni manuali, fare clic sul frutto appropriato nella finestra di sinistra. Fare clic sulla freccia accanto al pulsante modificato e selezionare ruota dall'elenco a discesa e l'accesso verrà visualizzato nella finestra in alto a destra. Trascina il quadrato verde all'estremità dell'asse e il frutto ruoterà di conseguenza.

Premere il tasto Invio per terminare questa regolazione. Sono disponibili altre regolazioni manuali. Le istruzioni si trovano nel protocollo scritto allegato.

Per alcuni attributi, come gli angoli e i blocchi, selezionare le impostazioni in base alle quali deve essere eseguita la misurazione. Gli angoli possono essere calcolati in varie posizioni dalle estremità del frutto. Queste impostazioni possono essere scelte nel menu delle impostazioni.

La blocchietà è calcolata come il rapporto tra la larghezza in una proporzione selezionata dall'utente dell'altezza più vicina all'estremità distale o prossimale del frutto e la larghezza media. Per il test del colore, lo scanner deve essere calibrato. Innanzitutto, apri l'immagine del color checker scansionata e analizzala nello stesso modo in cui è stato dimostrato per il frutto.

Per raccogliere i valori delle stelle L, A e B, assicurati che TA riconosca ogni patch come un oggetto da analizzare contrassegnato dal confine giallo. Se si utilizza un controllo colore standard, il software potrebbe non essere in grado di riconoscere le strisce più scure. Questi colori non saranno inclusi nella calibrazione.

Il riconoscimento dell'andana può essere migliorato modificando la luminosità sotto il DPI dello scanner dal menu delle impostazioni. Quindi, nel menu delle impostazioni, selezionare il test del colore per la calibrazione. Le impostazioni predefinite devono essere utilizzate quando viene visualizzata la finestra di dialogo.

Assicurarsi che i valori di correzione siano impostati su uno per la pendenza nelle caselle di sinistra e zero per l'intercetta y nelle caselle di destra. Il valore minimo del blu deve essere impostato su zero e i parametri uno e due possono essere ignorati. Ora fai clic sul pulsante Analizza nella finestra di dialogo del test del colore.

Viene visualizzata una nuova finestra per salvare l'output in un documento Excel. Specificare il nome e la directory per il file di dati. Il file di dati di output conterrà i valori RGB, i valori stella ASTAR B e i calcoli per HU e crominanza.

Per ogni patch di colore, tracciare i valori di L star ASTAR B per ogni patch di colore rispetto ai valori del colorante per L star, A star e B star, disponibili presso il produttore del color checker o nel protocollo scritto allegato. Determina l'equazione di regressione e registra la pendenza e l'intercetta y per ciascun parametro. Nella finestra di dialogo Test colore, immettere l'inverso della pendenza e l'inverso del segno del valore dell'intercetta y.

Per la stella L, la stella A e la stella B, questi valori verranno utilizzati come valori di correzione. Per le impostazioni del test del colore. In questa finestra di dialogo, imposta il valore minimo del blu su 30 per il frutto del pomodoro.

Se i frutti sono più piccoli di tre centimetri, impostare il valore minimo del blu su 20. Potrebbe essere necessario modificare questo valore se TA ha difficoltà a trovare i confini corretti o se si analizzano oggetti diversi dal frutto del pomodoro. Il test del colore consente inoltre all'utente di definire due parametri che riportano la percentuale di pixel che rientrano in intervalli specificati.

Alcuni valori per l'analisi del pomodoro fissano i valori inferiore e superiore per il parametro uno rispettivamente a 70 e 100, che corrispondono al giallo e al verde indesiderati. Colore giallo della polpa. Impostare i valori inferiore e superiore per il parametro due rispettivamente su zero e 50.

Questi corrispondono al colore rosso desiderato. Salvare le impostazioni per questi valori. Questi valori vengono quindi applicati a tutte le immagini analizzate fino alla chiusura del programma.

Per le immagini acquisite, selezionare l'opzione Illumina C di due gradi e non l'opzione Illumina D 65 di 10 gradi, che viene applicata solo per le immagini acquisite con luce naturale dopo la calibrazione. Analizzare le immagini dei frutti per il colore dopo le regolazioni manuali di un'immagine e l'analisi dell'immagine da parte di TA dettagliata nel protocollo scritto allegato. Fare clic sul pulsante Salva frutta.

Tutte le informazioni correnti, comprese le regolazioni manuali e gli oggetti deselezionati, vengono salvate in un nuovo file con lo stesso nome dell'immagine originale. Ma con l'estensione TMT per ripristinare il file immagine originale senza alcuna regolazione, è sufficiente eliminare il file TMT associato. In alternativa, selezionare analizza e rianalizza l'immagine originale.

Tuttavia, si noti che qualsiasi file TMT con lo stesso nome dell'immagine acquisita rimane associato all'immagine originale, a meno che non si sovraiscriva per salvare le modifiche. Esporta i dati selezionando il pulsante di esportazione, i dati vengono esportati in un file Excel. Vengono visualizzati i valori degli attributi per ogni frutto, la media e la deviazione standard.

La funzione di analisi batch consente di esportare i valori degli attributi da due o più immagini. Avvia l'analisi batch facendo clic sul pulsante Apri immagine. Selezionare i file immagine da analizzare in batch.

I file multipli vengono selezionati utilizzando il tasto Maiusc o Ctrl durante la selezione di file aggiuntivi. Dopo aver selezionato i file, fare clic sul tasto aperto per selezionare solo il tipo di media di output dell'analisi batch. Deviazione media e standard o misurazioni individuali per immagine.

Scegli un nome per il file Excel che verrà creato e fai clic sul tasto di salvataggio. Il software apre automaticamente i file e inizia l'analisi dei lotti. Se i file immagine sono stati precedentemente analizzati e salvati da ta, i file TMT salvati verranno aperti per l'analisi batch.

Se i file non sono stati precedentemente analizzati, il software esegue l'analisi delle immagini senza regolazioni manuali e selezioni DES, TA può eseguire un'analisi batch di almeno 100 immagini a 600 DPI. L'analisi in batch può essere utilizzata anche per il test del colore: è possibile analizzare fino a 100 immagini di frutta in batch a seconda dell'hardware del computer. Apri l'opzione test del colore nel menu delle impostazioni.

Controllare l'analisi batch e fare clic su Analizza. Viene visualizzata una nuova finestra per selezionare le immagini da analizzare. Nella finestra successiva, specificare il nome e la directory per il file di dati.

Fare clic su Salva e inizia l'analisi batch del test del colore. Ecco i risultati della forma e del colore di due immagini che rappresentano la variazione nel pomodoro. I file di output di entrambe le immagini si trovano sulla destra e visualizzano i valori di diversi attributi di forma e colore per ogni frutto.

I risultati dell'analisi batch vengono visualizzati in questo file di output che mostra i valori medi della forma degli attributi e la deviazione standard per 10 varietà di pomodori. L'output dell'analisi del colore dell'analisi batch contiene i valori medi del colore per ogni frutto, oltre ad altri parametri. Abbiamo appena mostrato come raccogliere immagini di frutta a base di pomodoro e analizzarle utilizzando le funzionalità più comunemente utilizzate disponibili nell'analizzatore di pomodoro.

Sebbene questo software sia stato sviluppato per analizzare i frutti del pomodoro, può essere utilizzato anche per analizzare altri organi della pianta, tra cui foglie e semi e pomodoro e altre specie vegetali. Quindi questo è tutto. Grazie per il lavaggio e buona fortuna con il tuo esperimento.